地基GPS网气象应用研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 王勇 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2006-12 |
| 授予单位 | 中国科学院测量与地球物理研究所 |
| 授予地点 | 武汉 |
| 导师 | 柳林涛 |
| 关键词 | GPS 对流层延迟 湿延迟 可降水量 大气加权平均温度 无线电探空 |
| 学位专业 | 大地测量学与测量工程 |
| 中文摘要 | 地基GPS气象学是区域GPS网应用的一个重要方面。本文围绕区域GPS网的准实时可降水量解算、区域GPS网气象应用的初步研究以及地基GPS技术反演中国大陆的水汽变化等方面进行了比较系统的研究，主要研究内容和结论如下：（1）利用武汉地区GPS气象网，探讨了利用区域GPS网准实时获取测站的可降水量的若干问题。分析了区域GPS网的数据处理软件、星历和计算方式的选取、长距离GPS辅助站最佳数量的确定、截止高度角与观测时间长短的影响、实时应用的端部效应等问题，并提出了相应的解决办法。（2）研究了武汉地区区域水汽的分布情况。武汉地区的水汽分布可以利用现有的GPS观测资料来确定，根据2005年第244～306日武汉地区GPS气象网各测站的可降水量数据，我们可以得到武汉地区区域水汽的分布情况。武汉地区可降水量从高到低依次为：东湖、九峰、蔡甸、新洲、黄陂。（3）对武汉地区入秋季节的转换进行了监测。利用连续运行的武汉地区GPS气象网的GPS观测资料对武汉地区2005年的入秋季节转换进行了监测，每1小时给出一组武汉地区GPS网测站上空可降水量的变化值，GPS可降水量序列可以反映出武汉地区入秋季节变换的详细过程。GPS可降水量在入秋前后有明显的季节差异，WHDH可降水量平均值入秋前为60mm，入秋后46mm，入秋季节为第262日14时开始，263日11时结束。（4）探讨武汉地区区域性的大气加权平均温度 的计算模型。采用武汉地区的无线电探空数据推算武汉地区的大气加权平均温度 计算模型，以此模型计算GPS可降水量，再与无线电探空结果比较来检验该模型的准确度。在WHDH站GPS可降水量与无线电探空的比较中，武汉地区的大气加权平均温度 推算的GPS可降水量与无线电探空可降水量在数值上和发展趋势上比较接近，证明了武汉地区GPS气象网GPS可降水量的可靠性，同时也说明了武汉地区 计算模型的可用性。武汉地区 计算模型虽然与Bevis模型存在一定的不同，但在与无线电探空结果的比较中，两者达到的精度基本相同。（5）推导了适合武汉地区的对流层延迟直接推算可降水量的模型。根据线性回归理论，结合对流层延迟数据和无线电探空可降水量，求出武汉东湖（WHDH）测站的对流层延迟转换可降水量的模型。通过对流层延迟转换的可降水量与无线电探空可降水量的比较，WHDH站与无线电探空的均方根为4.45mm，相关性也达到了0.9051，这说明对流层延迟可以进行可降水量的推算。对流层延迟与可降水量具有很好的相关性，在缺少地面气象数据的时间段或没有地面气象数据的测站上，可以利用GPS对流层延迟直接推算可降水量，这对于气象学短期预报可以提供参考。（6）提出无网外辅助站的独立的区域GPS网对流层延迟的计算模型。利用无网外辅助站对流层延迟与三个网外辅助站对流层延迟数据，我们可以求出无网外辅助站的对流层延迟转换模型。修正后的对流层延迟在数值上与三个网外辅助站的对流层延迟接近，曲线变化趋势也基本一致。两者之间的均值、均方根和相关系数分别为1.42cm，2.51cm，0.911。修正后的对流层延迟在精度上与加入三个网外辅助站的对流层延迟基本相同。该模型的确立，对于无网外辅助站的区域GPS网确定独立的对流层延迟具有很好的实用价值。（7）利用GPS技术反演中国大陆的水汽变化。利用2004年中国地壳运动监测网络的数据结合测站的气压、温度数据，解算出各测站的可降水量值。根据分布全国的GPS测站的水汽含量值，采用张性样条网格化法进行线性内插，绘出2004年中国大陆的1-12月的水汽变化图。这在我国是首次应用GPS技术反演中国大陆的水汽变化。（8）GPS对流层延迟反演中国大陆的水汽季节变化。解算出2002～2004年中国地壳运动监测网络各测站的对流层延迟序列，对流层延迟与可降水量之间存在着很好的相关性，因而可以利用GPS对流层延迟反演中国大陆的水汽变化。以季节为单位，分析了2002～2004年各个季节中国大陆的水汽变化情况 |
| 公开日期 | 2013-02-26 |
| 源URL | [http://ir.whigg.ac.cn//handle/342008/3705]  |
| 专题 | 测量与地球物理研究所_学生论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王勇. 地基GPS网气象应用研究[D]. 武汉. 中国科学院测量与地球物理研究所. 2006. |
入库方式： OAI收割
来源：测量与地球物理研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。